【生物】2019届一轮复习人教版减数分裂与受精作用学案

【生物】2019届一轮复习人教版减数分裂与受精作用学案

第15讲　减数分裂与受精作用 考纲要求 考情分析 命题趋势 ‎1.细胞的减数分裂(Ⅱ)‎ ‎2．动物配子的形成过程(Ⅱ)‎ ‎3．动物的受精过程(Ⅱ)‎ ‎4．实验：观察细胞的减数分裂 ‎2017，全国卷Ⅱ，1T ‎2016，浙江卷，3T ‎2016，北京卷，1T ‎2016，江苏卷，31T ‎2015，天津卷，4T ‎2015，海南卷，29T 从命题规律来看，明年高考仍很有可能以选择题或非选择题的形式对有丝分裂和减数分裂的过程、图像辨析以及动物的受精过程等知识进行综合考查，值得关注 分值：2～10分 ‎ 考点一　减数分裂与受精作用 一、减数分裂及配子形成过程 ‎1．精子的形成过程 时期 图像 主要特点 减数第一次分裂前期 同源染色体联会，形成__四分体__‎ 减数第一次分裂中期 ‎__同源染色体__排列在赤道板上 减数第一次分裂后期 同源染色体分开，非同源染色体__自由组合__，并移向两极 减数第二次分裂前期 染色体散乱分布于细胞中 减数第二次分裂中期 ‎__着丝点__排列在赤道板上 减数第二次分裂后期 ‎__着丝点__分裂，__姐妹染色单体__分离并移向两极 ‎2.卵细胞的形成过程 答案 DNA复制　四分体　卵细胞　着丝点　姐妹染色单体 二、理解概念把握要点 ‎1．对减数分裂的理解 ‎(1)范围：进行__有性__生殖的生物。‎ ‎(2)时期：从__原始生殖__细胞→__成熟生殖__细胞。‎ ‎(3)特点：染色体复制一次，细胞__连续分裂两次__。‎ ‎(4)结果：生殖细胞中__染色体数目__是原始生殖细胞中的一半。‎ ‎2．受精作用 ‎(1)概念：__卵细胞和精子__相互识别、融合成为__受精卵__的过程。‎ ‎(2)实质：精子的__细胞核__与卵细胞的细胞核融合。‎ ‎(3)结果：受精卵中__染色体数目__与体细胞相同，其中一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。‎ 三、观察细胞的减数分裂 ‎1．实验原理 ‎(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成__精细胞__，再形成__精子__。此过程要经过两次连续的细胞分裂：__减数第一次分裂__和__减数第二次分裂__。‎ ‎(2)在减数分裂过程中，细胞中的__染色体形态、位置和数目__都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。‎ ‎2．实验步骤 →解离→__漂洗__→__染色__→__制片__‎ ‎ ↓‎ →识别__初级精母细胞__、__次级精母细胞__和精细胞 ‎ ↓‎ →仔细观察减数第一次分裂__中期__、__后期__和减数第二次分裂　中期　、　后期　细胞中染色体的形态、位置和数目 ‎ ↓‎ ‎ →根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的结构简图 ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。(　×　)‎ ‎(2)联会的同源染色体在后续的分裂过程中会相互分离。(　√　)‎ ‎(3)人的初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体。(　×　)‎ ‎(4)人类精子发生过程中，细胞中染色单体数最多可达 92条。(　√　)‎ ‎(5)二倍体生物减数第二次分裂后期的细胞中，染色体数目与体细胞数目相同，含有同源染色体。(　×　)‎ ‎(6)在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂。(　√　)‎ ‎(7)一个基因型为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生四种类型的精子。(　√　)‎ ‎2．如图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是(　B　)‎ A．图甲一定为次级精母细胞 B．图乙一定为初级卵母细胞 C．图丙为次级卵母细胞或极体 D．图丙中的M、m为一对同源染色体 解析　图甲是减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体，A项错误；图乙是减数第一次分裂后期，其细胞质是不均等分裂的，所以应是初级卵母细胞，B项正确；图丙为减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂的，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C项错误；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D项错误。‎ ‎ 一　精子和卵细胞形成过程与结果的分析和比较 ‎1．细胞分裂各时期图像的判定(以2n＝4为例)‎ 分裂 时期 有丝分裂 减数分裂 第一次分裂 第二次分裂 前期 有同源染色体；有姐妹染色单体 有姐妹染色单体；同源染色体联会形成四分体 无同源染色体；有姐妹染色单体，染色体数减半 中期 有同源染色体；染色体的着丝点排列在赤道板上 有同源染色体；染色体的着丝点排列在赤道板的两侧 无同源染色体；染色体的着丝点排列在赤道板上 后期 着丝点分裂，有同源染色体，无姐妹染色单体，染色体数加倍 同源染色体分离，非同源染色体自由组合，有姐妹染色单体 着丝点分裂，染色体数加倍，无同源染色体，无姐妹染色单体 ‎2.减数分裂中据细胞质分裂情况判断细胞名称 ‎3．减数分裂产生配子的种类 分析正常情况下产生配子种类时，应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。‎ ‎(1)若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。‎ ‎(2)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。例如YyRr基因型的个体产生配子情况如下：‎ 项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 一个精原细胞 ‎4种 ‎2种(YR、yr或Yr、yR)‎ 一个雄性个体 ‎4种 ‎4种(YR、yr、Yr、yR)‎ 一个卵原细胞 ‎4种 ‎1种(YR或yr或Yr或yR)‎ 一个雌性个体 ‎4种 ‎4种(YR、yr、Yr、yR)‎ ‎[例1] (经典高考题)如图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是(　C　)‎ A．图中细胞处于减数第二次分裂前期 B．图中细胞的染色体数是体细胞的2倍 C．染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离 D．染色体1与3必定会出现在同一子细胞中 解析　本题考查减数分裂。图中1和2、3和4等分别是同源染色体，而减数第二次分裂前期没有同源染色体，故A项错误；图中细胞没有进行着丝点分裂，染色体数目和体细胞中染色体数目相同，故B项错误；1和2、3和4正在进行染色体交叉互换，可以判断该细胞进行的是减数分裂，1和2是同源染色体，在后续的分裂过程中，二者会相互分离，故C项正确；1和3是非同源染色体，非同源染色体的组合是随机的，因此二者可能出现在同一子细胞中，也可能不出现在同一子细胞中，故D项错误。‎ ‎ 二　减数分裂过程中DNA和染色体的数量变化 ‎1．数量变化(体细胞染色体数为2n)‎ 性母细胞→初级性母细胞→次级性母细胞→性细胞 间期 减Ⅰ 减Ⅱ前、中 减Ⅱ后、末 染色体数2n ‎2n n ‎2n n DNA数2n→4n ‎4n ‎2n n ‎2.减数分裂三图一体模型 信息解读：(1)甲为初级精母细胞；乙为性原细胞；丙为次级性母细胞。‎ ‎(2)染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，是由于同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的，减数第二次分裂时染色体数n→2n→n，没有减半。‎ ‎(3)DNA数量在减数第一次分裂和减数第二次分裂时分别减半。‎ ‎(4)减Ⅱ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。‎ ‎(5)染色体/DNA变化规律及原因：‎ ‎1∶11∶21∶1‎ ‎[例2] 图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系；图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。请据图回答：‎ ‎(1)图1中BC段形成的原因是__DNA复制__，DE段形成的原因是__着丝点分裂__。‎ ‎(2)图2中__丙、丁__细胞处于图1中的CD段。‎ ‎(3)图2中具有同源染色体的是__甲、乙、丙__细胞，乙细胞中的①和②组成__一个染色体组__，①和④是__一对同源染色体__，甲细胞中有__4__个染色体组。‎ ‎(4)图2中丙细胞含有__8__条染色单体，该细胞处于__减数第一次分裂后__期。‎ ‎(5)图2中丁细胞的名称为__次级精母细胞__，如果丁细胞中的M为X染色体，则N一定是__常染色体__。若M的姐妹染色单体上出现等位基因，其原因是发生了__同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换(基因重组)或基因突变__。‎ ‎ 三　有关动物受精作用的考查 ‎1．有性生殖后代多样性的原因 ‎(1)配子的多样性：一是减Ⅰ前期同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换；二是减Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。‎ ‎(2)受精时精子和卵细胞结合具有随机性。含不同遗传物质的精、卵细胞随机结合，也是后代多样性的原因之一。‎ ‎2．细胞质和细胞核中遗传物质来源的区别 受精卵细胞核中的遗传物质双亲各占一半，细胞质的遗传物质几乎全部来自母本，因此受精卵中的遗传物质并非从双亲各获得一半的DNA，而是从母本获得的多一些。‎ ‎[例3] 下列关于高等哺乳动物受精的叙述，不正确的是(　B　)‎ A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 B．受精的实质是精子进入卵细胞中 C．受精时精子和卵细胞的结合是自由的、随机的 D．减数分裂和受精作用能够维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异有重要意义 解析　卵细胞表面存在的特异性受体蛋白，决定了只有同种动物精卵细胞才能结合，A项正确；受精的实质是精子和卵细胞的细胞核相融合，并非指精子进入卵细胞中，B项错误；受精时精子和卵细胞的结合是自由的、随机的，C项正确；减数分裂和受精作用能够维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异有重要意义，D项正确。‎ 减数分裂与受精作用的6点提醒 ‎(1)减数第一次分裂过程中，同源染色体的分离导致染色体数目减半。‎ ‎(2)减数第二次分裂与有丝分裂相似，不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。‎ ‎(3)精子形成过程中，细胞质都是均等分裂的；卵细胞形成过程中，初级(次级)卵母细胞的细胞质不均等分裂，极体的细胞质均等分裂。‎ ‎(4)减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有：同源染色体联会形成四分体，同源染色体分离。‎ ‎(5)减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有：着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。‎ ‎(6)受精卵核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。‎ ‎[例1] 以下是基因型为AaBb的雌性高等动物细胞分裂图像及细胞分裂过程中染色体数目变化曲线，请回答下列相关问题：‎ ‎(1)图甲所示细胞内有__________个染色体组，分裂产生的子细胞的基因型是__________。不具有同源染色体的细胞有__________。‎ ‎(2)图丙所示细胞名称为__________，其染色体变化对应图丁的__________段。‎ ‎(3)若用光学显微镜观察图中细胞所示的染色体时，需用______________染色；若鉴定染色体的主要成分时，需用到________试剂和__________试剂。‎ ‎(4)若图乙细胞分裂完成后形成了基因型为AaB的子细胞，其原因最可能是__________。‎ ‎(5)若图丙中一条染色体上的B基因变为b基因，则产生这种情况的原因可能是__________。‎ ‎[答题送检]来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 ‎(1)‎ 二倍体细胞有丝分裂后期含4个染色体组。考生致错原因之一是未能判断出图甲所处时期，致错原因之二是对染色体组概念掌握不清 ‎－1‎ ‎(2)‎ 审题不清，未注意题干“雌性”‎ ‎－1‎ ‎(3)‎ 考生未注意是鉴定“染色体”的主要成分，易与甲基绿对DNA染色弄混 ‎－1‎ ‎(4)‎ 考生对减数分裂异常情况的分析不熟 ‎－2‎ ‎(5)‎ 考生答题考虑不全面，易遗漏某种情况 ‎－2‎ ‎[解析] (1)图甲所示细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组，分裂产生的子细胞的基因型与母细胞基因型相同，即AaBb。图乙所示细胞处于减数第一次分裂前期，图丙所示细胞处于减数第二次分裂后期，不具有同源染色体。(2)图丙细胞均等分裂，因是雌性动物，故为第一极体，染色体数目变化对应图丁的de段。(3)用光学显微镜观察图中细胞所示的染色体时，需用龙胆紫或醋酸洋红液染色；染色体的主要成分是DNA与蛋白质，若鉴定染色体的主要成分，需用到二苯胺试剂和双缩脲试剂。(4)若图乙细胞分裂完成后形成了基因型为AaB的子细胞，其原因最可能是1号与2号染色体在减数第一次分裂后期没有正常分离。(5)该动物进行减数分裂的细胞中姐妹染色单体上出现等位基因，原因是基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体间交叉互换。‎ ‎[规范答题] (除注明外，每空1分)(1)4　AaBb　丙 ‎(2)第一极体　de ‎(3)龙胆紫(或醋酸洋红液)　二苯胺　双缩脲 ‎(4)减数第一次分裂后期同源染色体1号与2号没有分开(2分)‎ ‎(5)基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体间交叉互换(2分)‎ ‎1．细胞分裂是生物体一项重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。图甲表示哺乳动物某器官内连续发生的细胞分裂过程中核DNA含量变化曲线，图乙、图丙是细胞分裂某些过程的示意图。据图回答问题：‎ ‎(1)图乙、图丙所示的分裂时期在图甲中分别位于__3～4__、__8～9__。‎ ‎(2)图丙细胞的名称是__初级精母细胞__，在形成此细胞的过程中，细胞内可形成__2__个四分体。‎ ‎(3)图丙所示细胞中染色体数、染色单体和DNA分子数依次为__4、8、8__。‎ ‎(4)若该动物的基因型AaBb(两对基因位于两对同源染色体上)，正常情况下，图乙细胞移向同一极的基因是__A、a、B、b__。‎ ‎(5)请画出图丙最终形成的一个子细胞示意图。‎ 答案 (5)如图(要求画出染色体的数目和形态)‎ 解析　(1)图乙、图丙所示的分裂时期分别为有丝分裂后期和减数第一次分裂后期，对应图甲中3～4和8～9。(2)图丙细胞处于减数第一次分裂后期，且细胞质均等分裂，故它的名称是初级精母细胞，在形成此细胞的过程中，细胞内可形成2个四分体。(3)图丙所示细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数依次为4、8、8。(4)图乙细胞为有丝分裂后期，得到的两个子细胞基因型应该相同，若该动物的基因型AaBb(两对基因位于两对同源染色体上)，正常情况下，图乙细胞移向同一极的基因是A、a、B、b。(5)图丙最终形成的是四个精子，两种类型(染色体为短白与长黑或短黑与长白)。‎ ‎ 考点二　有丝分裂与减数分裂综合分析 ‎1．二倍体生物细胞三个时期分裂方式的判断 ‎(1)三个前期图的判断 判断步骤：‎ 结论：A为__有丝分裂__前期，B为__减数第一次分裂__前期，C为__减数第二次分裂__前期。‎ ‎(2)三个中期图的判断 判断步骤：‎ 结论：A为__有丝分裂__中期，B为__减数第二次分裂__中期，C为__减数第一次分裂__中期。‎ ‎(3)三个后期图的判断 判断步骤：‎ 结论：A为__有丝分裂__后期，B为__减数第二次分裂__后期，C为__减数第一次分裂__后期。‎ ‎2．减数分裂和有丝分裂过程中染色体与核DNA数量变化曲线的判断 ‎(1)模型 ‎(2)判断 答案 减数　有丝　减数　有丝 ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)人类的47，XYY综合征个体的形成与减数分裂同源染色体联会行为有关。(　×　)‎ ‎(2)同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同。(　×　)‎ ‎(3)同源染色体在细胞分裂过程中一定能发生联会。(　×　)‎ ‎(4)姐妹染色单体上存在等位基因都是基因突变导致的。(　×　)‎ ‎(5)细胞有丝分裂和减数分裂都能产生基因突变、基因重组和染色体变异三种可遗传的变异。(　×　)‎ ‎2．如图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图，据图所做的判断正确的是(　A　)‎ ‎①甲、乙、丙三个细胞中都含有同源染色体 ‎②乙细胞中含有4个染色体组 ‎③丙细胞是次级精母细胞或极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同 ‎④以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序 A．②④ B．②③‎ C．①③ D．①②‎ 解析　甲、乙细胞中都含有同源染色体，丙细胞中不含有同源染色体，①错误；乙细胞中着丝点分裂，染色体数目加倍，所以含有4个染色体组，②正确；由于甲为初级精母细胞，丙细胞只能是次级精母细胞，不可能为极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同，③‎ 错误；在动物精巢中，细胞既可进行减数分裂产生配子，又可进行有丝分裂增加原始精原细胞的数量，所以以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序，④正确。‎ ‎3．下列物质变化示意图中，既能发生在有丝分裂过程中，又能发生在减数分裂过程中的是(　C　)‎ A．① B．①②‎ C．①②③ D．①②③④‎ 解析　每条染色单体只能含一个DNA分子，④图错误。‎ ‎ 一　每条染色体上DNA的数目变化分析 ‎1．曲线模型 ‎2．变化 A→B B→C C→D D→E 染色体的变化特点 减数分裂对应时期 减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期 减数第二次分裂的后期 减数第二次分裂的后期和末期 有丝分裂对应时期 间期 前期和中期 后期 后期和 末期 ‎[例1] 如图甲、乙是某一高等动物体内细胞分裂的示意图，曲线图分别表示该动物细胞中一条染色体上DNA的含量变化及一个细胞中染色体组的变化。下列有关叙述正确的是(　C　)‎ A．BC段和HJ段可能对应于同一细胞分裂图 B．图乙可对应于DE段和HJ段 C．图甲、乙可同时出现在睾丸中 D．基因重组的过程可发生在BC段和JK段 解析　第一个曲线图表示动物细胞中的一条染色体上DNA的含量，BC段可表示有丝分裂前期和中期，也可表示减数分裂中减Ⅰ全过程及减Ⅱ前期和中期，第二个曲线图表示一个细胞中染色体组的变化曲线，HJ段表示有丝分裂后期，故BC段和HJ段不可能对应同一细胞分裂图，A项错误。乙为减数第二次分裂后期细胞图，不会对应HJ段，B项错误。基因重组可能发生在减Ⅰ后期非同源染色体自由组合，也可能发生在减Ⅰ前期的交叉互换，JK段是有丝分裂末期，故基因重组不可能发生在JK段，D项错误。‎ 引发相关物质或结构变化的4大原因归纳 ‎ 二　细胞分裂过程中的遗传变异分析 ‎1．减数分裂与基因突变 在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代，如图所示。‎ ‎2．减数分裂与基因重组 ‎(1)非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定理)。在减数第一次分裂后期，可因同源染色体分离非同源染色体自由组合而出现基因重组，如A与B或A与b组合。‎ ‎(2)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，如A原本与B组合、a与b组合，经重组可导致A与b组合、a与B组合。‎ ‎[例2] 基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含常染色体的XBXB型配子，等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是(　D　)‎ ‎①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 ‎②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 ‎③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 ‎④性染色体一定在减数第二次分裂时未分离 A．①③ B．①④‎ C．②③ D．②④‎ 解析　产生的配子中不含常染色体，可能是2号染色体在减数第一次分裂过程中没有分离导致的，也可能是2号染色体在减数第二次分裂过程中没有分离导致的，②正确；由题干所给基因型可知，出现含两个XB的配子，原因只能是减数第二次分裂过程中，着丝点分裂后两条X染色体移向细胞同一极，④正确。‎ ‎ 三　DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况分析 ‎1．如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如图所示：‎ ‎2．减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次。如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。‎ ‎[例3] 用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中进行组织培养。这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期，一个细胞中被32P标记染色体条数和染色体上被32P标记的DNA分子数分别是(　A　)‎ 解析　根据DNA半保留复制的特点判断，用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞放在不含32P的培养基中进行组织培养，则第一次有丝分裂前期、中期、后期DNA数目加倍，且每个DNA分子一条链含32P，一条链不含32P，故有丝分裂前、中、后期含32P的DNA数目相等，有丝分裂后期染色体数目加倍，故后期含32P的染色体是前期、中期的2倍。‎ ‎[例1] (2016·浙江卷)下列关于高等动物细胞增殖的叙述，错误的是(　　)‎ A．有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，都进行1次染色质DNA的复制 B．细胞周期的G2期已经形成了1对中心体，在有丝分裂前期形成纺锤体 C．染色体数为2n＝24的性原细胞进行减数分裂，减Ⅱ中期染色体数和染色体DNA分子数分别为12和24‎ D．若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失，则该细胞有丝分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA ‎[答题送检]来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 A 考生混淆有丝分裂过程和减数分裂过程，误以为减数分裂DNA复制两次 ‎－6‎ B 考生没有看清选项或不知道中心体复制的时期 ‎－6‎ C 考生没有理顺减数分裂过程中染色体和DNA的关系 ‎－6‎ ‎[解析] 有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期都进行1次染色质DNA的复制，A项正确；动物细胞有中心体，在G2期已形成了1对中心体，在有丝分裂前期中心体发出星射线形成纺锤体，B项正确；减数第二次分裂中期的细胞中，染色体数为体细胞的一半，DNA分子数与体细胞相等，C项正确；G2期染色质DNA复制已结束，若其中有1个DNA分子发生了片段缺失，则该细胞有丝分裂形成的2个子细胞中只有1个子细胞含该异常DNA，D项错误。‎ ‎[规范答题] D(6分)‎ ‎1．如图表示某细胞(含4条染色体)的分裂示意图，①～⑥代表细胞。若不考虑基因突变和交叉互换，则下列叙述不合理的是(　A　)‎ A．细胞①中有8条染色体 B．细胞②为第一极体 C．细胞③有2个B基因 D．细胞⑤的基因型为a 解析　染色体复制的结果是每条染色体上出现2条染色单体，但染色体数目不变，故A 项错误。初级卵母细胞经过减数第一次分裂，产生一个第一极体和一个次级卵母细胞，小一点的是第一极体，故B项正确。减数第二次分裂后期是着丝点分裂，姐妹染色单体分离。姐妹染色单体是经过染色体复制而来的，一般情况下姐妹染色单体上的基因应该是相同的。根据细胞③的一个子细胞中有一个B基因，可知细胞③肯定有2个B基因，故C项正确。据图可知，在减数第一次分裂时细胞①中同源染色体分离发生异常，B、b基因和A基因所在的同源染色体被分配到同一个次级卵母细胞中，仅a基因所在的染色体被分配到第一极体中。第一极体经过减数第二次分裂，着丝点分裂，姐妹染色单体彼此分离，分别进入不同的子细胞中，故D项正确。‎ ‎1．(2017·全国卷Ⅱ)已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是(　D　)‎ 解析　减数第一次分裂后期，同源染色体分离，其上的等位基因随之分离(如等位基因G与g、H与h分离)，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合(如非等位基因G与H、g与h组合或G与h、g与H组合)，减数第一次分裂产生互补的2个次级精母细胞，A、B项正确。减数第二次分裂产生的4个精细胞应该两两相同，每个精细胞中不含同源染色体(不含等位基因)，C项正确，D项错误。‎ ‎2．(2015·天津卷)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是(　B　)‎ 解析　因减数第一次分裂时不形成纺锤体，不会发生同源染色体的分离，从而导致形成的次级卵母细胞含有同源染色体，A项错误，B项正确；次级卵母细胞正常进行减数第二次分裂，使产生的卵细胞内含有2对同源染色体，C项错误；此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎，胚胎细胞中应该有6条染色体，3个染色体组(每种形态的染色体有3条)，D项错误。‎ ‎3．(2016·江苏卷)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、‎ 数目和分布进行了观察分析，图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)，图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题：‎ ‎(1)图1中细胞分裂的方式和时期是__有丝分裂后期__，它属于图2中类型__a__的细胞。‎ ‎(2)若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，那么该细胞的名称是__次级精母细胞__。‎ ‎(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现的先后顺序是__b、d、e__。‎ ‎(4)在图2的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有__a、b__。‎ ‎(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有__b→a；d→c__(用图中字母表述)。‎ ‎(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有3组实验：用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是__阻滞第一次卵裂__，理由是__受精卵含两个染色体组，染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体__。‎ 解析　(1)图1细胞处于有丝分裂后期，其染色体数和核DNA分子数均为4n，属于图2中类型a的细胞。(2)若取自精巢的某细胞中染色体数与核DNA数均为2n，且没有同源染色体，那么该细胞应处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞。(3)若为减数分裂过程中的细胞，b、d、e类型的细胞所处时期分别为减数第一次分裂时期、减数第二次分裂前期和中期、减数分裂完成形成的子细胞，故三者出现的先后顺序是b、d、e。(4)在图2的5种细胞类型中，类型a只能表示有丝分裂后期，类型b可表示有丝分裂G2期、前期、中期和减数第一次分裂时期，这两类细胞中一定具有同源染色体；类型c可以表示有丝分裂的G1期、减数第二次分裂后期及末期，d可表示减数第二次分裂的前期、中期，e可表示减数分裂形成的子细胞，类型c中可能不含有同源染色体，类型d、e中一定不含同源染色体。(5)图2中类型a和类型c是着丝点分裂后形成的细胞类型，据此可判断着丝点分裂导致细胞类型转换的情况有两种：类型b转换为类型a，类型d转换为类型c。(6)根据题意知，若阻断减数第一次分裂或减数第二次分裂均可产生染色体数目加倍的卵细胞，染色体数目为2n的卵细胞与染色体数目为n的精子结合形成的受精卵可发育成三倍体(3n)；若阻断受精卵(2n)‎ 的第一次卵裂，由于受精卵不能正常完成分裂，所以形成的细胞染色体数目应为4n，难以发育成三倍体。‎ 课时达标　第15讲 ‎1．下列关于某二倍体哺乳动物同一个体中细胞有丝分裂和减数第二次分裂的叙述，正确的是(　A　)‎ A．前期时前者细胞内性染色体的数量是后者的两倍 B．后者在后期时细胞内存在大小、形态相同的同源染色体 C．中期时前者细胞内染色体组数与后者的相等 D．着丝点分裂时通过核孔进入细胞核的物质减少 解析　有丝分裂前期细胞中含有两条性染色体，而减数第二次分裂前期细胞中只含有一条性染色体，A项正确；减数第二次分裂的细胞中不含同源染色体，B项错误；中期时前者细胞内染色体组数是后者的2倍，C项错误；着丝点分裂时，核膜和核仁还没有重建，因此细胞中不含核孔，D项错误。‎ ‎2．(2018·黑龙江齐齐哈尔第八中学月考)下列关于“同源染色体”和“四分体”的叙述，正确的是(　C　)‎ A．形状、大小相似的染色体是同源染色体 B．一条来自父方，一条来自母方的染色体是同源染色体 C．减Ⅰ前期，联会的每对染色体含有4条染色单体，叫做四分体 D．减Ⅰ前期，每条染色体都含有4个DNA分子，叫做四分体 解析　性状、大小相似的染色体不一定是同源染色体，因为它们不一定有等位基因，A项错误；一条来自父方一条来自母方的染色体不一定是同源染色体，如来自父方的3号染色体和来自母方的1号染色体，B项错误；减Ⅰ前期，每条染色体上有两条染色单体，含有2个DNA分子，D项错误。‎ ‎3．下列关于受精过程的叙述，错误的是(　D　)‎ A．精卵结合使受精卵中染色体数目恢复到体细胞中的数目 B．受精过程是精子和卵细胞相互识别并融合的过程 C．受精过程中精卵融合与细胞膜的结构特点——流动性有关 D．受精卵中全部遗传物质一半来自父方，一半来自母方 ‎4．家兔睾丸中有的细胞进行有丝分裂，有的细胞进行减数分裂。下列有关叙述正确的是(　D　)‎ A．每个细胞分裂前都进行DNA分子的复制 B．每个细胞分裂时同源染色体都进行联会 C．每个细胞分裂时姐妹染色单体都分离 D．每个细胞分裂后的子细胞中都含性染色体 解析　减数第二次分裂前没有进行DNA分子复制；有丝分裂的细胞含有同源染色体，但是不发生联会；减数第一次分裂没有姐妹染色单体的分离。‎ ‎5．(2018·上海闵行区一模)下面关于减数分裂过程的描述正确的是(　B　)‎ A．包括2次DNA复制 B．同源染色体的分离导致染色体数目减半 C．非同源染色体自由组合发生在减数第二次分裂后期 D．整个过程中有1次核仁核膜的消失和重建 解析　减数分裂过程中，DNA只复制一次，A项错误；减数第一次分裂后期，同源染色体的分离导致染色体数目减半，B项正确；非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期，C项错误；整个过程中，核膜、核仁周期性的消失和重建两次，D项错误。‎ ‎6．如图为某个哺乳动物体内细胞分裂不同时期的图像，下列有关叙述正确的是(　C　)‎ A．细胞①中有2个四分体 B．细胞④是次级精母细胞或次级卵母细胞或极体 C．属于减数分裂的细胞有4个 D．若用某种药物抑制纺锤体形成，则细胞⑤着丝点不会分裂 解析　细胞①表示有丝分裂中期，不能联会形成四分体，A项错误；由细胞⑥均等分裂可判断该动物为雄性，故细胞④是次级精母细胞，B项错误；图中②③④⑥共4个细胞属于减数分裂，C项正确；抑制纺锤体形成，使细胞不能正常分裂，但不影响着丝点的分裂，D项错误。‎ ‎7．一同学用高倍显微镜观察小白鼠某器官的切片时，发现了一个细胞膜向内凹陷、细胞质即将分裂为均等的两部分的细胞图像。下列说法不正确的是(　B　)‎ A．如果每个着丝点上都有两条染色单体，说明该细胞取自雄性小鼠的睾丸 B．如果每条染色体上均不含染色单体，说明该细胞处于减数第二次分裂后期 C．如果移向两极的染色体数目不同，说明该细胞发生了染色体数目的变异 D．无变异情况下，若移向两极的染色体形态有差异，说明该细胞处于减数第一次分裂后期 解析　如果每条染色体上均不含染色单体，说明该细胞处于减Ⅱ后期或有丝分裂后期。‎ ‎8．蜜蜂蜂王是由受精卵发育而来的二倍体雌蜂(2N＝32)，‎ 雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的单倍体。如图为蜜蜂体内的某一细胞图(N＝16，只画出部分染色体，英文字母表示基因)。下列表述正确的是(　C　)‎ A．该细胞一定是次级卵母细胞或极体 B．该细胞的子细胞DNA数一定为16‎ C．该细胞核基因转录已停止，细胞质中翻译仍可进行 D．该细胞若为雄蜂的精母细胞，可能发生了交叉互换 解析　该细胞中无同源染色体，可能为次级卵母细胞或极体，也可能为处于有丝分裂过程中的雄蜂体细胞或精母细胞，A项错误；该细胞的子细胞中核DNA数是16，加上细胞质中的DNA，则大于16，B项错误；因该细胞处于分裂期，染色质高度螺旋化，故转录停止，但翻译仍可进行，C项正确；因雄蜂的精母细胞内无同源染色体，故该细胞不可能发生交叉互换，D项错误。‎ ‎9．如图所示，甲～丁为小鼠睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的柱形图，下列关于此图的叙述错误的是(　D　)‎ A．甲可表示减数第一次分裂前期 B．乙可表示减数第二次分裂前期 C．丙可表示有丝分裂间期的某一阶段 D．丁可表示有丝分裂后期 解析　有丝分裂后期染色体数和DNA分子数都为4N。‎ ‎10．一个基因型为AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个AAaXb的精子，则另外三个精子的基因型分别是(　A　)‎ A．aXb，Y，Y B．Xb，aY，Y C．AXb，aY，Y D．AAaXb，Y，Y 解析　一个基因型为AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个AAaXb的精子，说明含A、a基因的同源染色体在减数第一次分裂后期没有分离，含A的姐妹染色单体在减数第二次分裂没有分离，则另外三个精子的基因型分别是aXb、Y、Y。‎ ‎11．如图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，‎ 字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是(　B　)‎ A．该动物的性别是雄性 B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组 C．1与2或1与4的片段交换，前者属于基因重组，后者属于染色体结构变异 D．丙细胞中不会发生基因重组 解析　乙细胞为有丝分裂后期，不可能发生基因重组。‎ ‎12．如图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化曲线。下列有关的叙述正确的是(　B　)‎ A．该图若为减数分裂，则cd段的细胞都含有23对同源染色体 B．该图若为减数分裂，则等位基因的分离和自由组合都发生在cd段的某一时期 C．该图若为有丝分裂，则细胞板和纺锤体都出现在bc段 D．该图若为有丝分裂，则ef段的细胞都含有两个染色体组 解析　该图若为减数分裂，则cd段可表示减数第一次分裂过程和减数第二次分裂前期、中期，其中减数第二次分裂前期和中期的细胞中不存在同源染色体，A项错误；人体细胞有丝分裂过程中不会出现细胞板，C项错误；该图若为有丝分裂，则ef段表示后期和末期，其中后期细胞中含有4个染色体组，D项错误。‎ ‎13．如图为精原细胞增殖以及形成精子过程示意图。图中标明了部分染色体与染色体上的基因。设①③细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期。下列关于图解叙述正确的是(　B　)‎ A．②有姐妹染色单体，①③也可能有姐妹染色单体 B．②中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为‎4c C．③中无同源染色体，染色体数目为n，DNA数目为‎2c D．①中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为‎4c 解析　①③细胞染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体消失；③‎ 为次级精母细胞，无同源染色体，着丝点分裂后染色体数目加倍，为2n；①中有同源染色体，着丝点分裂后染色体数目加倍，为4n。‎ ‎14．减数分裂与生物变异具有密切的联系。下列相关叙述中正确的是(　A　)‎ A．减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生 B．如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是有关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开 C．基因重组只能发生于同源染色体之间 D．发生生物变异后，细胞核中的基因不再遵循遗传规律 解析　减数分裂过程中三种可遗传的变异均可能发生，A项正确；基因型为bb的异常精子生成的原因是基因型为bb的次级精母细胞在减数第二次分裂后期时，含基因b的两条染色体没有正常分开，与减数第一次分裂无关，B项错误；基因重组有两种类型：一种是在减数第一次分裂后期随非同源染色体的自由组合而发生的非等位基因的自由组合，另一种类型是在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换，C项错误；无论是否发生变异，细胞核中的基因都遵循遗传规律，D项错误。‎ ‎15．将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂。下列有关说法正确的是(　D　)‎ A．若进行有丝分裂，则每个子细胞含3H的染色体数一定为N B．若进行减数分裂，则每个子细胞含3H的DNA分子数为N/2‎ C．若子细胞中有的不含3H染色体，则原因是同源染色体彼此分离 D．若每个子细胞中的所有染色体都含3H，则细胞分裂过程中出现过基因重组 解析　DNA分子复制是半保留复制，连续两次有丝分裂产生的4个细胞中，每个细胞含有3H的染色体数不能确定；如果进行减数分裂，则每个子细胞含3H的DNA分子数应该是N；有的子细胞中有不含3H染色体的原因是细胞分裂后期形成的子染色体向两极移动的机会均等；若每个子细胞中的所有染色体都含3H，则细胞进行减数分裂，减数分裂过程中会进行基因重组。‎ ‎16．研究人员将抗虫基因导入棉花细胞内培育转基因抗虫棉。如图表示两个抗虫基因在染色体上随机整合的三种情况，以下说法不正确的是(不考虑交叉互换和突变)(　C　)‎ A．有丝分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙 B．减数第一次分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙 C．减数第二次分裂后期可能含四个抗虫基因的有甲、丙 D．乙、丙配子中可能含两个抗虫基因 解析　由于减数第一次分裂后期同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合，到减数第二次分裂后期可能含四个抗虫基因的有乙、丙。‎